Литология. Кн.1 - Фролов В.Т.
ISBN 5-211-02865-1
Скачать (прямая ссылка):
Еще далее от экватора снова возрастает количество осадков (до 700-800 мм/год) и испарение уменьшается вследствие понижения общего количества тепла, посылаемого Солнцем. Это тоже гумидный тип седиментогенеза, но умеренный по температуре. Гумидизации климата способствуют течения типа Гольфстрим, Куросио, смягчающие и увлажняющие климаты в Северном полушарии — полушарии материков. Ширина этих зон 3000-4000 км.
Наконец — полярные зоны, отличающиеся низкими, отрицательными среднегодовыми температурами и малым количеством осадков, что делает эти зоны подобными аридным: вода в твердом состоянии химически неактивна, поэтому не развито химическое выветривание и аутиген-ное минералообразование. Эти зоны, относящиеся к ледовому или ни-вальному типу литогенеза, производят только обломочные, химически незрелые (т.е. неизмененные, невыветрелые) осадки.
Окислительно-восстановительный потенциал, измеряемый гН, или Eh, положительный, но одновременно и резко изменчивый на площади. 5-111 65
#
Нигде, кроме Земли, нет такого высокого окислительного потенциала (до 350 мВ), что является индивидуальным свойством Земли и объясняется пышным развитием водорослей и растений, основных продуцентов кислорода. Понижение Eh до 0 или даже очень низких отрицательных значений (до -500 мВ) происходит локально, или пятнисто, но такие "пятна" — участки иногда занимают огромные площади. Самый крупный из них — Черное море, все воды которого ниже 100-130 м заражены сероводородом. Восстановительные условия возникают в болотах, озерах, лиманах, лагунах и вообще в застойных или стагнированных водоемах, кислород которых быстро истребляется бактериями и другими микроорганизмами, перерабатывающими органическое вещество. Таким образом, и резко окислительные условия, характерные для 30 и резко восстановительные, вкрапленные в нее, возникают благодаря жизни и органическому веществу.
Щелочно-кислотный потенциал также сильно меняется и достигает в зоне осадкообразования как наивысших (рН до 10, содовые озера), так и низших (рН до 1-2, кратерные озера) значений. Господствуют щелочные обстановки. В океанах и морях рН варьирует от 8,5 до 8,0, чаще 8,3, в пресных водах он в целом несколько ниже, в соленых — щелочные потенциалы более разнообразные. Щелочные условия господствуют и в большей части почв, хотя во влажных зонах нередко в них снижаются до нейтральных и слабокислых. Наиболее низкие рН в торфяниках (4-6), болотных ил ах, кратерных озерах и кислых гидротермах (1-6). Таким образом, щелочной фон в основном абиогенен, а кислые условия имеют как биогенное, так и абиогенное происхождение.
Окислительные условия определяют образование окисных железных, марганцевых и других руд (включая и железомарганцевые конкреции), силикатов с трехвалентным железом и развитие животного мира. Восстановительные условия определяют формирование сидеритовых, сульфидных, глауконитовых, шамозитових, фосфатных и других закисных минералов, торфяников и анаэробное разложение органического вещества для образования углеводородов и формирования нефтяных и газовых месторождений.
Щелочные условия управляют осаждением и устойчивым существованием карбонатов (щелочные условия), начиная от соды и кончая доломитом и сидеритом, формирование монтмориллонита, гидрослюд, палы-горскитов, цеолитов и др., а кислые — каолинита, вивианита, минералов кремнезема и др.
Состав и концентрация вещества в атмосфере и гидросфере меняются в очень широких пределах — от крайнего разбавления до насыщения и пересыщения. Кислорода, например, во время цветения водорослей в верхнем слое морской воды намного больше возможного его содержания, а углекислый газ, наоборот, истребляется почти полностью (рис. 2.2). Нормальное распределение кислорода в океанах имеет сходную схему. Максимальное его содержание (более 7 см3/л) — в верхнем слое воды вблизи Антарктиды и в приарктической части океанов. В придонной воде океанов оно снижается незначительно (до 5-6 см3/л), так как опускающиеся в полярных зонах холодные воды и растекающиеся к экватору 66
Рис. 2.2. Вертикальное изменение температуры (а) и содержания кислорода (б) в воде Черного моря (а — по Х.В. Харвею, 1933; б — по Л.В. Пустовалову, 1940) и Балтийского моря (в); в последнем случае показано уменьшение плотности воды (СО за счет опреснения верхних ее слоев
мало расходуют кислород из-за бедности жизни у дна. Минимальное его содержание (меньше 1 см3/л) устанавливается на глубинах 200-800 м в зонах халистаз — замкнутых круговоротов, отвечающих аридным зонам Земли и краевым частям гумидной тропической зоны (10-20° с. и ю. ш.). Здесь возникают застойные явления за счет устойчивого круговорота в горизонтальной плоскости, затухание жизни и превращение этих гигантских овальных участков в океанические пустыни.
В замкнутых водоемах устанавливается иной вертикальный профиль распределения кислорода (Виноградов, 1967). В Черном море он исчезает на уровне волновой базы (см. гл. 3) или несколько ниже (130 м), а глубже наступает сероводородное заражение. В озерах и морях типа Азовского в периоды стагнации (застаивания) возникает сероводородное заражение, но шторма, перемешивая воду до дна, "проветривают", водоемы и снабжают на несколько месяцев придонные воды кислородом. Дважды в год — весной и поздней осенью — вода, нагреваясь после зимы или охлаждаясь перед замерзанием, приобретает температуру (+4°С) наибольшей плотности, опускается на дно и снабжает воды у дна кислородом.
